高温熔融锡液遇水爆炸机理的实验研究

摘要：

为研究低熔点金属锡遇水爆炸机理及能量转化过程,搭建了一套由高频熔融炉、高速摄像机和信号采集仪等组成的可视化实验平台,监测锡与水的质量比为5、10、15和20时熔融锡液与水接触反应过程,并选取中高熔点金属铝进行相同条件下的对比实验.同时,结合能量守恒定律、爆炸冲击理论建立数学计算模型,用于定量分析爆炸冲击波能量.结果表明:质量比为5时,熔融锡液与水反应触发2次蒸汽爆炸;由相同条件下熔融铝液遇水爆炸实验,反应剧烈程度和持续时间与金属碎化程度和金属热扩散率有关.此外,高温熔融锡液遇水爆炸过程中,0.45％～10.91％热能转化为冲击波能量.随着质量比的增加,冲击波能量转化率呈现先增后减趋势;当质量比为10时,冲击波能量转化率最大.由锡/铝遇水爆炸实验的冲击波压力曲线可知,当质量比小于12.69时,锡液遇水爆炸实验的冲击波能量转化率高于铝液遇水爆炸实验的冲击波能量转化率.

关键词：爆炸机理、能量转化率、高温熔融锡液、蒸汽爆炸、冲击波

所属期刊栏目：43

分类号：O389;X938(爆炸力学)

资助基金：国家重点研发计划;江苏省研究生实践创新计划项目;江苏省绿色过程装备重点实验室开放课题

在线出版日期：2023-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：25-32